Объект вода перечислите возможные модели данного объекта

Системно- динамическая модель водоснабжения объектов

Постановка задачи моделирования водоснабжения объектов.

Снабжение объектов-потребителей водой производится по схеме, изображенной на рисунке 9.6 . Насос подает воду из подземного резервуара в емкость башни, откуда она подается в соответствии с потребностью каждому потребителю.

Сколько воды находится в Башне? Запас воды в Башне складывается из того, сколько воды в ней было в начальный момент, сколько прибыло из Подземного резервуара – подано насосом и сколько подано потребителям (ушло через трубу).

Рисунок 9.6- Подача воды из подземного резервуара в водонапорную башню и потребителям: Q_p— объем подземного резервуара воды; q_p— поток насоса из подземного резервуара; Q_б— объем емкости для воды башни; q_б— поток воды потребителям из башни; q_i— поток воды отдельного i-го потребителя, i = 1, 2, 3, 4, 5.

Представим эту ситуацию в виде в виде потоковой диаграммы, рисунок 9.7. Зная скорость подачи воды в Башню, скорость выливания воды – подачи потребителям, а также начальное количество воды в Башне, можно всегда определить, сколько воды будет в Башне в определенное время, т.е. получить представление о поведении системы в целом. Соответственно, концепцию потоков можно применить к любому явлению: подаче энергии, материалов, информации, производства продукции и т.п.

Потоковые диаграммы могут быть разного уровня сложности и размерности. При моделировании потоков и накопителей следует учитывать несколько правил:

— потоки необходимо выражать в единицах размерности модели (человек, рублей, литров, метров, килограмм и т.п.) за единицу времени (минуту, час, день, месяц, квартал, год и т.п.);

— накопители выражаются в единицах модели;

— единицы измерения потоков на входе и потоков на выходе должны всегда совпадать.

Рисунок 9.7- Потоковая диаграмма подачи вода потребителю

Действует принцип аккумулирования: независимо от количества потоков на входе и выходе все входящие потоки суммируются, все исходящие потоки суммируются и вычитаются из входящих. Потоковые диаграммы позволяют представить себе структуру и поведение системы более наглядно, чем причинно-следственные диаграммы.

Математическая модель накопления воды в накопителе.

Объем воды в Башне в любой момент времени t можно представить следующим интегральным уравением:

.(9.2)

Соответственно, то же самое можно записать, пользуясь дифференциальным уравнением:

.(9.3)

Вышеприведенные уравнения описывают поток для одного перехода поток-накопитель. В реальной системе их может быть несколько и при этом могут быть многочисленные обратные связи, которые также могут содержать подобные уравнения, как это приведено на рисунке 9.8 для потоковой диаграммы системы подачи воды. По-существу потоковая модель на рисунке 9.8 представляет собой структуру имитационной модели системы подачи воды, содержащую Подземный резервуар, Башню водонапорную, Насос и 5 Потребителей. Имитационная модель имеет 2 потока: поток «Вода на входе» и поток «Вода на выходе». Имеются как положительные, так и отрицательные обратные связи.

Рисунок 9.8- Потоковая диаграмма с обратными связями для системы подачи воды

Управление обоими потоками, т.е. управление величиной проходящей через них воды во времени происходит через дополнительные переменные: Уровень воды в резервуаре, Уровень воды в Башне, Мощность насоса, Температура воздуха, Частота включений, Количество Потребителей, Влажность воздуха и других, не указанных на рисунке.

С подземного резервуара емкостью Q_р насос качает воду в башню- верхний резервуар с водой емкостью Q_б. Насос, чтобы подать воду в башню, должен обладать определенным напором H, м. Из резервуара башни вода по трубам поступает к отдельным потребителям, каждый из которых имеет свой индивидуальный график потребления воды в течении суток q_i(t), где i- номер объекта. Размерность графика водопотребления — м 3 /ч.

Потребление воды в момент времени t — потребление воды с башни есть сумма потреблений всех пяти потребителей

. (9.4)

Объем воды, находящейся в данный момент времени в резервуаре башни Q_вб :

, (9.5)

где: — объем поданной в башню воды; — объем потребленной объектами воды.

Мощность электродвигателя для привода насоса зависит от его напора H и потребления воды , других его параметров и вычисляется по формуле

, (9.6)

где K=1,1 — коэффициент запаса мощности; r – плотность воды, кг/м 3 ; g = 9,8 м/с 2 ; h_н – к.п.д. насоса; h_п — к.п.д. механической передачи насоса.

Потребляемая насосом электрическая энергия будет равна

, (9.7)

где – длительность работы электродвигателя насоса, час.

(9.8)

Постановка задачи потокового моделирования водоснабжения объектов

Создать потоковую модель водоснабжения нескольких объектов от одного источника.

1. Объем подземного хранилища воды Q_p, м 3 ;

2. Насос, подающий воду в водонапорную башню, производительностью q_н, м 3 /час;

3. Объекты- потребители i=1, 2, 3, 4, 5 воды с известным графиком потребления q_i, м 3 /час;

4. Водонапорная башня с объемом резервуара Q_б, м 3 ;

5. Перерывы в снабжении водой потребителей не допускаются;

Создать модель потребления воды, предусмотрев:

1. управление производительностью насоса в зависимости от потребления в данный момент времени;

2. отключение насоса, когда резервуар башни наполнен, более максимального допустимого ;

3. включение насоса, когда резервуар башни пуст или объем воды меньше минимально допустимого в резервуаре ;

4. учет воды каждым потребителем и общий ;

5. учет энергии W, потребляемой насосом.

В процессе моделирования найти:

1. минимально необходимую производительность насоса;

2. энергоемкость водопотребления.

Производительность q_н насоса должна обеспечивать необходимое количество воды без перебоев, включая запасы емкости водонапорной башни.

Вначале мы должны проанализировать нашу систему, рисунок 9.8, описанную формулами (1…5), чтобы решить, как ее можно описать в терминах системной динамики. Мы должны определить ключевые переменные модели и то, как они влияют друг на друга, а затем создать потоковую диаграмму модели. При создании потоковой диаграммы мы должны учесть, какие переменные должны быть представлены накопителями, какие потоками, а какие – вспомогательными переменными.

Накопители (также называемые уровнями или фондами) представляют собой такие объекты реального мира, в которых сосредотачиваются некоторые ресурсы; их значения изменяются непрерывно. В нашем случае накопителями будут служить промежуточные или конечные потребители воды: водонапорная башня и объекты — потребители. В свою очередь, накопители системы определяют значения потоков.

Потоки – это активные компоненты системы, они изменяют значения накопителей. В нашей задаче потоками будут описываться потоки воды и электрическая энергия.

Вспомогательные переменные помогают преобразовывать одни числовые значения в другие; они могут произвольно изменять свои значения или быть константами.

При создании потоковой диаграммы вначале необходимо выявить переменные, которые накапливают значения с течением времени. В нашей модели это переменные — объема воды в резервуаре башни, поданной и потребленной воды. Все три переменные объединены единым потоком.

Системно-динамическое представление нашей модели, потоковая диаграмма модели водоснабжения приведен на рисунке 9.9. Накопители обозначаются прямоугольниками, поток— вентилем, а вспомогательные переменные—кружками. Стрелки обозначают причинно-следственные зависимости в модели. Обозначения переменных соответствуют формулам 9.4-9.8.

На рисунке 9.10 приведена потоковая диаграмма водоснабжения объектов при работе модели- представлены графики меняющихся моделируемых параметров системы.

Источник

Тестовая работа по теме «Виды моделей»
тест по информатике и икт (8 класс) на тему

Тестовая работа по теме «Виды моделей»

Скачать:

Вложение	Размер
testovaya_rabota_po_teme_modeli.docx	30.81 КБ

Как сдать ЕГЭ на 80+ баллов?

Репетиторы Учи.Дома помогут подготовиться к ЕГЭ. Приходите на бесплатный пробный урок, на котором репетиторы определят ваш уровень подготовки и составят индивидуальный план обучения.

Бесплатно, онлайн, 40 минут

Предварительный просмотр:

Тестовая работа по теме «Виды моделей»

1. Определите, какие из перечисленных моделей материальные, а какие информационные. Укажите номера только материальных моделей.

А) Макет декорационного оформления театральной постановки. Б) Эскизы костюмов к театральному спектаклю.
В) Географический атлас. Г) Объемная модель молекулы воды. Д) Уравнение химической реакции, например: CO 2 + 2NaOH = Na 2 CO 2 3 + H 2 O.Е) Макет скелета человека. Ж) Формула определения площади квадрата со стороной h: S = h 2 .
З) Расписание движения поездов. И) Игрушечный паровоз. К) Схема метрополитена. Л) Оглавление книги.

2. Для каждой модели из первой колонки определите, к какому типу она относится (вторая колонка):

1) Закон Ньютона

А) Физическая (натурная)

2) Игрушечный автомобиль

3) Объемная модель куба

4) Чертеж развертки куба

5) Программа на языке программирования

6) Радиоуправляемая модель самолета

7) Математическая точка

3. Определите, какой аспект объекта-оригинала моделируется в приведенных примерах.

А) Ксерокопирование документа

Б) Конструирование кресла водителя в автомобиле

В) Составление метеорологического прогноза

Г) Изучение строения растений

Д) Написание сценария кинофильма

Е) Набросок эскиза картины

4. Какие из приведенных ниже моделей являются динамическими?

А) Карта местности. Б) Дружеский шарж. В) Программа, имитирующая движение стрелок циферблата на экране дисплея.
Г) План сочинения. Д) График изменения температуры воздуха в течение дня.

5. Какие из приведенных ниже моделей являются формализованными?

А) Блок-схема алгоритма. Б) Кулинарный рецепт. В) Описание внешности литературного героя. Г) Сборочный чертеж изделия. Д) Формуляр книги в библиотеке.

6. Какие из приведенных ниже моделей являются вероятностными?

А) Прогноз погоды. Б) Отчет о деятельности предприятия В) Схема функционирования устройства.
Г) Научная гипотеза. Д) Оглавление книги. Е) План мероприятий, посвященных Дню Победы.

7. Правильно ли определен вид следующей модели: «График ожидаемого изменения суточной температуры воздуха – динамическая формализованная модель поведения этого показателя погоды, предназначенная для краткосрочного прогнозирования»?

8. Какие из утверждений являются верными?

А) Формула химической реакции является информационной моделью.
Б) Оглавление книги – регистрирующая вероятностная неформализованная модель ее содержания.
В) Идеальный газ в физике – воображаемая модель, имитирующая поведение реального газа.
Г) Проект дома – графическая эталонная вероятностная модель, описывающая внешний вид объекта.

9. Для каждой модели определите ее вид по роли в управлении объектом моделирования.

Роль в управлении объектом моделирования

Процесс решения профессиональной задачи

2) Сборочный чертеж станка

3) Расчет кратчайшего пути

4) Журнал успеваемости класса

5) План работы на следующий год

Лист ответов учащихся на тест «Виды моделей»

Фамилия, имя, класс___________________________________

Источник

Проверочная работа «Информационное моделирование» 9 класс

Проверочная работа « Информационное моделирование»

Часть А (выбор одного правильного ответа)

Вопрос 1. Модель есть замещение изучаемого объекта другим объектом, который отражает…

все стороны данного объекта

некоторые несущественные стороны данного объекта

некоторые существенные стороны данного объекта

несущественные стороны данного объекта

Вопрос 2. Какими свойствами должен обладать манекен для его использования в качестве модели человека?

способность мыслить, разговаривать

умение выполнять физическую работу

повторять форму и размеры человеческого тела

Вопрос 3. Какая из моделей не является информационной моделью?

эскизы костюмов к спектаклю

макет скелета человека

расписание движения поездов

Вопрос 4. Указать НЕПРАВИЛЬНУЮ тройку из ряда: «Объект – натурная модель – информационная модель»:

человек – манекен – выкройка

здание – пенопластовый макет – проект

земной шар – глобус – карта

ученик – дневник — фотография

Вопрос 5. Какие из моделей не относятся к графическим?

Вопрос 6. В информационной модели компьютера, представленной в виде схемы, отражается его:

Вопрос 7. Информационной моделью является:

Вопрос 8. Как называется табличная информационная модель, отражающая качественный характер связей между объектами?

Вопрос 9. Двоичная матрица содержит:

единицы и двойки

Вопрос 10. Определите тип таблицы «Расписание работы поликлиники»

Часть В (дать краткий ответ на вопрос)

Назовите главное преимущество компьютера перед человеком.____________________

Что такое вычислительный эксперимент? ______________________________________

Приведите пример вычислительного эксперимента. ______________________________

Назовите типы информационных табличных моделей____________________________

Для каждой модели из первой колонки определите, к какому типу она относится.

Часть С (представить данную таблицу в виде графической модели)

В таблице указана протяженность трассы между населенными пунктами. Преобразуйте табличную модель в графическую (начертите схему дорог, укажите расстояния).

Проверочная работа « Информационное моделирование»

Часть А (выбор одного правильного ответа)

Вопрос 1. Моделирование это:

процесс создания и использования моделей

процесс опознания реального объекта компьютером

выделение одного существенного признака реального объекта

выделение нескольких (двух, трёх) существенных признаков реального объекта.

Вопрос 2. Формализация – это…

перехода от содержательного описания связей между выделенными признаками объекта к описанию, использующему некоторый язык кодирования.

замена реальных свойств объекта знаком или совокупностью знаков.

переход от нечетких задач, возникающих в реальной действительности, к формальным информационным моделям

выделение существенной информации об объекте.

Вопрос 3. Как называется графическая информационная модель, которая является очень точной и указывает все необходимые размеры?

Вопрос 4. Какое действие не является этапом моделирования?

получение решения задачи.

проверка макета здания на сейсмостойкость

проверка совпадения свойств объекта моделирования

Вопрос 5. Указать ПРАВИЛЬНУЮ тройку из ряда: «Объект – натурная модель – информационная модель»:

ученик – табель успеваемости — фотография

самолёт – модель из картона – чертежи

земной шар – атлас – карта

человек – манекен – анатомический скелет

Вопрос 6. К числу документов, представляющих собой информационную модель управления государством, можно отнести:

географическую карту России

Российский словарь политических терминов

Вопрос 7. К информационным моделям, описывающим организацию учебного процесса в школе, можно отнести:

список учащихся школы

перечень школьных учебников

Вопрос 8 Модель человека в виде манекена в витрине магазина используют с целью:

Вопрос 9. Расписание движения поездов может рассматриваться как пример модели следующего вида:

Вопрос 10. К какому типу относится таблица — информационная модель «Баскетбольная секция»:

Часть В (дать краткий ответ на вопрос)

Что заменяет вычислительный эксперимент?_______________________________

Что такое имитационная модель? _________________________________________

Приведите пример имитационной модели. _________________________________

Назовите типы графических информационных моделей_____________________

5. Определите, какие из перечисленных моделей материальные (натурные), а какие информационные. Укажите номера материальных моделей.

Макет декарационного оформления театральной постановки.

Эскизы костюмов к театральному спектаклю.

Объёмная модель молекулы воды.

Уравнение химической реакции, например CO2 + 2 NaOH = Na2CO3 +H2O

Макет скелета человека.

Формула определения площади квадрата со стороной h: S = h2

Расписание движения поездов.

Часть С (представить данную таблицу в виде графической модели)

В таблице указана протяженность трассы между станциями. Преобразуйте табличную модель в графическую (начертите схему дорог, укажите расстояния).

Ответы на вопросы 1 варианта

Способность к быстрому счёту

Вычислительный эксперимент – расчёт состояния объекта моделирования по математической модели.

Например: ядерный взрыв

О-С, О-О, двоичные матрицы.

1б, 2а, 3а, 4б, 5б, 6а

Ответы на вопросы 2 варианта

Реальный физический эксперимент

Имитационная модель воспроизводит поведение сложной системы, элементы которой могут вести себя случайным образом.

Например: броуновское движение

Карты, схемы, чертежи, графики.

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс повышения квалификации

Современные педтехнологии в деятельности учителя

Курс профессиональной переподготовки

Математика и информатика: теория и методика преподавания в образовательной организации

Номер материала: ДБ-941613

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Рособрнадзор оставил за регионами решение о дополнительных школьных каникулах

Время чтения: 1 минута

Стартовала запись российских школьников на бесплатные курсы по программированию

Время чтения: 2 минуты

РАО учредит научно-образовательный центр для подготовки научных кадров

Время чтения: 1 минута

Минобрнауки запускает проект по наставничеству для девушек

Время чтения: 1 минута

В школе в Пермском крае произошла стрельба

Время чтения: 1 минута

В России объявлены нерабочие дни с 30 октября по 7 ноября

Время чтения: 2 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник